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异步电动机间接磁场定向控制双闭环系统

电工技术学报 2009年第5期24卷 24-28页

作者：杜永红李哲峰刘志刚北京交通大学电气工程学院北京100044

首先对磁场定向控制理论进行了详细分析,比较后采用间接磁场定向的控制方法,并建立基于同步电流内环、转速外环的双闭环控制结构。由于电流反馈环路引入了耦合关系,采用给定电流和反馈电流的偏差引入异步电动机的外部解耦支路来抵消异... 详细信息

首先对磁场定向控制理论进行了详细分析,比较后采用间接磁场定向的控制方法,并建立基于同步电流内环、转速外环的双闭环控制结构。由于电流反馈环路引入了耦合关系,采用给定电流和反馈电流的偏差引入异步电动机的外部解耦支路来抵消异步电动机交叉耦合电压项的耦合作用,消除其耦合影响。根据所述的控制系统,搭建了基于DSP的实验平台,并进行了相应特性实验。实验结果表明该控制系统实现了磁通与转矩解耦控制,系统的静、动态性能良好。

关键词：矢量控制间接磁场定向控制双闭环异步电动机

感应电动机间接磁场定向控制系统振荡的功率谱分析

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机械工程学报 2004年第12期40卷 5-9页

作者：陆益民毛宗源张波华南理工大学自动化科学与工程学院广州510640 华南理工大学电力学院广州510640

在感应电动机间接磁场定向控制(IFOC)系统中,若转子电阻不能正确估计并且PI速度调节器的参数设置不当,可能因出现Hopf分岔而导致系统振荡,由转子时间常数估计误差和阻尼比、无阻尼自振频率的关系导出了发生Hopf分岔的参数条件,对IFOC系... 详细信息

在感应电动机间接磁场定向控制(IFOC)系统中,若转子电阻不能正确估计并且PI速度调节器的参数设置不当,可能因出现Hopf分岔而导致系统振荡,由转子时间常数估计误差和阻尼比、无阻尼自振频率的关系导出了发生Hopf分岔的参数条件,对IFOC系统发生振荡时的时间响应进行了功率谱分析。结果表明,IFOC系统蕴涵丰富的动力学特性,在不同参数条件下,可以是稳定的,也可以产生周期振荡或混沌振荡,这一方面为避免振荡,设计一个常规的稳定电动机传动系统提供了理论依据;另一方面,对感应电动机这一工程中广泛应用的驱动源的不规则运动和混沌运动特性的研究,将为利用其振荡特性提高感应电动机动态响应和运行效率打下基础。

关键词：感应电动机间接磁场定向控制 Hopf分岔功率谱振荡

变增益PI速度控制器在间接磁场定向控制系统中的应用

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中南大学学报（自然科学版） 2010年第2期41卷 615-622页

作者：李建军桂卫华张超何亚屏盛洁波中南大学信息科学与工程学院湖南长沙410075 湖南工学院电气与信息工程系湖南衡阳421002

针对感应电机无速度传感器间接磁场定向控制系统中传统PI控制器和磁通观测器的不足,利用感应电机的时变参数模型的降阶处理方法,提出一种变增益的PI速度控制器;为获得无速度传感器控制,提出一种非线性鲁棒高增益观测器。仿真和试验验证... 详细信息

针对感应电机无速度传感器间接磁场定向控制系统中传统PI控制器和磁通观测器的不足,利用感应电机的时变参数模型的降阶处理方法,提出一种变增益的PI速度控制器;为获得无速度传感器控制,提出一种非线性鲁棒高增益观测器。仿真和试验验证表明:PI速度控制器不但能根据实际工况实现PID参数的在线调整,而且工程实现简单,减少了系统在启动阶段的超调;非线性鲁棒高增益观测器只需要电机的定子电压和电流,能同时观测电机的状态量和转子时间常数等参数,鲁棒性好,计算量少,易于适时在线实现。

关键词：感应电机间接磁场定向控制高增益观测器变增益PI控制器

无速度传感器感应电机间接磁场定向控制系统失稳的分岔本质研究

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无速度传感器感应电机间接磁场定向控制系统失稳的分岔本质研究

作者：卢永尧合肥工业大学

学位级别：硕士

为了揭示由于参数估计误差的存在或在某些特定的负载转矩运行时,无速度传感器感应电动机间接磁场定向控制(IFOC)系统出现的非线性现象的本质,首先建立了感应电动机IFOC系统的数学模型,并搭建了其SIMULINK仿真模型。给出了感应电动机IFO... 详细信息

为了揭示由于参数估计误差的存在或在某些特定的负载转矩运行时,无速度传感器感应电动机间接磁场定向控制(IFOC)系统出现的非线性现象的本质,首先建立了感应电动机IFOC系统的数学模型,并搭建了其SIMULINK仿真模型。给出了感应电动机IFOC系统霍夫分岔和鞍结分岔的有效判据,运用此判据预先确定了分岔面来揭示参数对系统稳定性的影响,数字仿真结果表明:给出的判据不仅能有效确定分岔面,而且可以通过PI调节器参数的设置或者避开某些特定负载的方式,避免分岔现象的出现,提高系统稳定性。在上述研究的基础上,设计了时滞反馈控制器,系统仿真结果证实了时滞反馈控制能有效地控制系统的霍夫分岔。最后,引入了滑模变结构控制理论,通过滑模观测器和滑模控制器的设计和无速度传感器感应电机间接磁场定向控制系统软件仿真平台的搭建,仿真实现了感应电机间接磁场定向控制系统的无速度传感器运行。

关键词：感应电动机无速度传感器间接磁场定向控制分岔时滞反馈控制滑模控制

无速度传感器感应电机间接磁场定向滑模控制研究

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无速度传感器感应电机间接磁场定向滑模控制研究

作者：陈雪飞合肥工业大学

学位级别：硕士

为了解决感应电机在某些内部重要参数,或外界突加负载等因素发生变化时的不稳定性问题,引入了滑模变结构控制的概念对感应电机间接磁场定向矢量控制系统进行滑模控制。首先根据感应电机三相ABC静止坐标下的数学模型,由坐标变换理论推导... 详细信息

为了解决感应电机在某些内部重要参数,或外界突加负载等因素发生变化时的不稳定性问题,引入了滑模变结构控制的概念对感应电机间接磁场定向矢量控制系统进行滑模控制。首先根据感应电机三相ABC静止坐标下的数学模型,由坐标变换理论推导出感应电机在两相旋转d-q坐标系下的状态方程,然后根据间接磁场定向和滑模变结构理论为感应电机设计了滑模控制器,并搭建了感应电机间接磁场定向滑模控制系统的Simulink仿真模型。仿真结果表明,滑模控制下的间接磁场定向感应电机控制系统具有较好的鲁棒性与动态稳定性。然后,为实现无速度传感器感应电机的间接磁场定向滑模控制,设计了一种可以同时辨识转子磁通和转速的自适应滑模观测器,并证明了其合理性。最后,将自适应滑模观测器与间接磁场定向感应电机滑模控制系统相结合构成了无速度传感器感应电机间接磁场定向滑模控制系统,并搭建了其Simulink仿真模型,仿真实现了感应电机间接磁场定向滑模控制系统的无速度传感器运行,同时证明了该系统具有无超调,鲁棒性强和快速性等优点,同时兼具较好的动态和静态特性,可望推广应用于实际的高性能交流电机传动系统中。

关键词：感应电动机间接磁场定向控制滑模控制无速度传感器自适应滑模观测器鲁棒性

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三电平双PWM变频器综合控制策略

电工技术学报 2011年第11期26卷 25-31页

作者：张颖超赵争鸣冯博鲁挺金丽萍清华大学电机系电力系统国家重点实验室北京100084 重庆通信学院电力工程系重庆400035

分析了三电平双PWM变频器系统响应延迟及母线电压波动原因,提出了一种新型三电平双PWM变频器综合控制策略。前端三电平PWM整流器采用固定开关频率直接功率控制(DPC_SVM),后端三电平PWM逆变器-异步电动机采用间接磁场定向控制,增加了从... 详细信息

分析了三电平双PWM变频器系统响应延迟及母线电压波动原因,提出了一种新型三电平双PWM变频器综合控制策略。前端三电平PWM整流器采用固定开关频率直接功率控制(DPC_SVM),后端三电平PWM逆变器-异步电动机采用间接磁场定向控制,增加了从逆变侧到整流侧的输出功率反馈补偿。实验结果表明,新型三电平PWM整流器控制策略及输出功率反馈补偿能有效提高系统直流环节动态响应,使减小直流母线电容成为可能。

关键词：三电平双PWM变频器综合控制策略 DPC_SVM 间接磁场定向控制动态响应

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短初级单边直线感应电机新型等效电路

中国电机工程学报 2009年第9期29卷 80-86页

作者：徐伟李耀华孙广生任晋旗王江波谈龙成中国科学院电工研究所北京市海淀区100190

基于直线感应电机一维电磁场分析,考虑直线电机端部效应、初级端部半填充槽、磁路饱和、次级背铁电阻等影响,认为端部效应将影响电机的互感和次级电阻,对此采用系数K′x(s)和C′x(s)、Kr(s)和Cr(s)进行修正,给出计入修正系数的直线电机... 详细信息

基于直线感应电机一维电磁场分析,考虑直线电机端部效应、初级端部半填充槽、磁路饱和、次级背铁电阻等影响,认为端部效应将影响电机的互感和次级电阻,对此采用系数K′x(s)和C′x(s)、Kr(s)和Cr(s)进行修正,给出计入修正系数的直线电机单相T型等效电路模型。根据功率守恒原则,对电机三相电压、磁链和电流进行派克变换,得到两相同步坐标系下的数学方程和等值电路,其形式与旋转电机相统一,有利于此类电机运行控制的实现。对电机起动点的4个校正系数、互感和次级电阻进行分析计算,并对不同工况下的推力分别进行理论研究和实验测试。测试结果与理论分析吻合较好,表明所得模型可行,具有一定的工程应用价值。

关键词：直线感应电机等效电路端部效应特性分析间接磁场定向控制

感应电动机的Hopf分岔及PI速度调节器的设计

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华南理工大学学报（自然科学版） 2004年第9期32卷 6-9页

作者：陆益民张波毛宗源华南理工大学自动化科学与工程学院广东广州510640 华南理工大学电力学院广东广州510640

在感应电动机间接磁场定向控制系统中 ,若转子电阻不能正确估计且PI速度调节器参数设置不当 ,系统可能因出现Hopf分岔而导致振荡 .文中根据Lyapunov稳定性理论分析了Hopf分岔产生的条件 ,推导出对PI速度调节器参数的合理选择具有普适性... 详细信息

在感应电动机间接磁场定向控制系统中 ,若转子电阻不能正确估计且PI速度调节器参数设置不当 ,系统可能因出现Hopf分岔而导致振荡 .文中根据Lyapunov稳定性理论分析了Hopf分岔产生的条件 ,推导出对PI速度调节器参数的合理选择具有普适性的依据 .同时讨论了定子电流励磁分量给定信号对分岔条件的影响 .仿真结果证实了理论分析的正确性 .Hopf分岔条件可作为PI速度调节器设计的指导 ,以提高系统的稳定性和可靠性 .

关键词： Hopf分岔感应电动机间接磁场定向控制 PI速度调节器

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间接矢量控制中的转子电阻辨识方法研究

控制工程 2014年第6期21卷 838-842页

作者：韦文祥刘国荣湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 湖南科技大学先进矿山装备教育部工程研究中心湖南湘潭411201 湖南工程学院电气与信息工程系湖南湘潭411101

针对感应电机的间接磁场定向控制系统中转子电阻在低速时大范围变化造成定子电流和电磁转矩脉动严重的问题,依据模型参考自适应理论和瞬时无功功率理论,提出一种基于无功功率参考模型的转子电阻在线辨识方法。辨识模型不依赖于感应电机... 详细信息

针对感应电机的间接磁场定向控制系统中转子电阻在低速时大范围变化造成定子电流和电磁转矩脉动严重的问题,依据模型参考自适应理论和瞬时无功功率理论,提出一种基于无功功率参考模型的转子电阻在线辨识方法。辨识模型不依赖于感应电机的定子电阻,对定转子电感和转速的变化鲁棒性好,准确观测转子磁链角,使得定子电流和电磁转矩的脉动减小。将该辨识算法应用于电动轮自卸车调速系统实验平台的感应电机转子电阻辨识,仿真结果表明,较未辨识转子电阻时系统性能得到了较明显改善,转子电阻辨识能够快速收敛于实际值,响应速度快,且对定转子电感的动态变化不敏感,能有效降低转子磁链观测误差,抑制定子电流和转矩脉动,在低速时控制性能提升显著,验证了辨识算法的正确性及其工程实用价值。

关键词：感应电机间接磁场定向控制无功功率参考模型转子电阻辨识电动轮自卸车